Особливості формування структури та фазового складу модифікованих хромованих покриттів, нанесених фізичним осадженням парів
Л. І. Ниркова$^{1}$, Л. В. Гончаренко$^{2}$, С. О. Осадчук$^{2}$, О. В. Браточкін$^{2}$
$^{1}$Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, 49010 Дніпро, Україна
$^{2}$Конструкторське бюро „Південне“, вул. Криворізька, 3, 49008 Дніпро, Україна
Отримано: 02.05.2025; остаточний варіант - 15.10.2025. Завантажити: PDF
Представлено результати досліджень структури та фазового складу товстих хромових покриттів на поверхні криці, одержаних методою вакуумно-дугового осадження (arc-PVD) у дуговому розряді та модифікованих Нітроґеном. Модифікування проводилося безпосередньо в процесі вакуумно-дугового осадження в середовищі арґону, що містить азот. Встановлено особливості формування структури та фазового складу хромових покриттів залежно від відсотка Нітроґену у камері (від 20 до 100%) та впливу імпульсного режиму осадження за фіксованих значень тиску у камері ((3−7)·10−2 Па) та температури підкладинки (520−550°C). Аналіза досліджень показала, що хромові покриття, одержані за стаціонарного режиму в середовищі арґону (без азоту), мають яскраво виражену текстуру: у поперечному перерізі структура є стовпчастою, крупнокристалічною, має виражену рельєфну поверхню з виділенням достатньо великих пірамідальних кристалітів і дрібної крапельної фази. Використання імпульсного режиму осадження в середовищі арґону значно послаблює текстуру покриття, «згладжує» поверхню з утворенням дрібнокристалічної, близької до ґлобулярної структури покриття. Введення азоту в середовище арґону змінює структуру та фазовий склад покриттів. Зі збільшенням відсотка Нітроґену у камері структура покриття в поперечному перерізі змінюється від стовпчастої крупнокристалічної до ґлобулярної дрібнокристалічної, зменшуються параметер кристалічних ґратниць і розмір области когерентного розсіювання, а густина дислокацій збільшується. Введення азоту в середовище арґону приводить до утворення гексагональної щільноупакованої фази Cr2N і гранецентрованої кубічної фази CrN, кількість яких залежить від параметрів осадження. Використання імпульсного режиму осадження під час модифікування покриття Нітроґеном уможливлює збільшити кількість нітридів у покритті порівняно зі стаціонарним режимом.
Ключові слова: електродугове нанесення покриття фізичним осадженням парів, хромове покриття, структура, фазовий склад, азотування.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i04/0351.html
PACS: 61.05.cp, 61.72.Ff, 68.35.Dv, 68.55.J-, 81.15.Gh, 81.65.Lp, 82.33.Ya